1.本公开涉及车辆，尤其涉及智能电子可复位熔断器(resettablefuse)。
背景技术：
：：2.电气化车辆动力总成可包括具有独立高电压和低电压总线的电气系统。虽然“高电压”和“低电压”是相对术语，但是“低电压”可以包括12到15伏(即辅助电压)的最大电压电平，术语“高电压”描述远高于辅助电压电平的电压电平。例如，电气化车辆推进系统可以具有范围在60和800伏之间的最大总线电压，某些新兴电池组具有范围在500和800伏之间的电压容量。3.战略定位的高电流熔断器和高电压开关有助于确保高电压总线内发生故障时的电压隔离，在常规关闭程序期间开关也断开。熔断器是电路元件，可以默认为开路状态，以响应阈值电池组电流。技术实现要素：4.在一个示例性实施例中，计算机实施的方法包括使用微控制器监控车辆的电路，该电路具有电池源和负载。电池源向负载提供电力。该方法还包括使用微控制器通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件。该方法还包括，响应于检测到高电流事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器的开关断开电路，从而停止电流流过电路。5.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。6.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括，响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制，来检测高电流事件。7.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括使用微控制器，通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较，来检测电路中的瞬时高电流事件。8.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括基于时间的电流阈值为基于时间的第一电流阈值，该方法还包括使用微控制器，通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的第二电流阈值进行比较，来检测电路中的高电流事件。9.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：基于时间的第一电流阈值包括第一时间限制和第一电流电平限制，基于时间的第二电流阈值包括第二时间限制和第二电流电平限制，第一电流电平小于第二电流电平限制，第一时间限制大于第二时间限制。10.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述方法的进一步实施例可包括响应于以下之一检测高电流事件:确定流过所述电路的电流的电流电平在超过所述第一时间限制的第一持续时间内超过所述第一电流电平限制；或者确定流过电路的电流的电流电平在超过第二时间限制的第二持续时间内超过第二电流电平限制。11.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括电子可复位熔断器为金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。12.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，微控制器和栅极驱动器可操作地连接到电路的高电压部分中。13.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，且微控制器可操作地连接至电路的低电压部分中。14.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括随时间调节基于时间的电流阈值。15.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括至少部分基于车辆的运行条件调节基于时间的电流阈值。16.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括使用微控制器，通过将可编程的基于温度的阈值与温度传感器感测的温度进行比较，来检测高温事件。该方法还可以包括，响应于检测到高温事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器的开关断开电路，从而停止电流流过电路。17.在另一个示例性实施例中，电路包括可使用电力运行的电动机。该电路还包括电池源，以向电动机提供电力。该电路还包括可电子复位的熔断器，以选择性地使电力从电池源通过电路流到电动机。该电路还包括操作电子可复位熔断器的栅极驱动器。该电路还包括微控制器。微控制器通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件，并且响应于检测到高电流事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器断开电路，从而停止电流流向电动机。18.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括，基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。19.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制，来检测高电流事件。20.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括电子可复位熔断器为金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。21.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括:电路包括高电压部分和低电压部分，微控制器和栅极驱动器可操作地连接到电路的高电压部分中。22.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，以及微控制器可操作地连接至电路的低电压部分中。23.结合附图，根据以下详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点显而易见。附图说明24.其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细说明中，详细说明参考了附图，在附图中:25.图1描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的插电式混合动力电动车辆(phev)的示例示意图；26.图2描绘了根据本文所述一个或多个实施例的示例电气系统，其包括图1的牵引电池、功率逆变器模块和电机；27.图3a和3b描绘了根据本文所述一个或多个实施例的电路的隔离边界配置的示例；28.图4描绘了根据本文所述一个或多个实施例的图3a和3b的微控制器的示意图；和29.图5描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的用于监控电路的方法的流程图。具体实施方式30.以下说明本质上仅是示例性的，无意限制本公开及其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或成组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。31.熔断器是可从闭合状态转变为断开状态(例如，开路)的电路元件，以在电流超过特定阈值时防止电流流动。可复位熔断器可以基于电气系统中的电流在闭合状态和断开状态之间转换。例如，可复位熔断器可以转换到断开状态，以减轻电气系统中的过电流故障。32.本文所述的技术解决方案提供了一种选择性可控(智能)电子可复位熔断器，用于检测高电流事件(过电流)，以防止高电流诸如对电源或负载等造成损坏。根据本文描述的一个或多个实施例，提供了一种控制架构，其实现隔离边界、微控制器和传感器，以向电子可复位熔断器提供智能，从而提供多种功能和基于应用的优化。如这里所使用的，电子可复位熔断器可以包括基于半导体的熔断器等。这种控制架构提供了快速的响应时间、是可复位的、低维护并且独立于运行条件。33.传统的过电流检测方法是不够的。例如，传统熔断器使用电阻加热来熔化载流元件，以保护下游系统免受过电流损坏。这种传统方法很慢，典型的响应时间为5-100毫秒，不支持多个或可调的过电流阈值，并且容易受到错误触发事件的影响。这些传统的方法也需要维护(例如，在发生过电流事件后更换)。34.本文所述的一个或多个实施例通过使用微控制器监控电路，基于基于时间的电流阈值检测电路中的高电流事件，并控制栅极驱动器使电子可复位熔断器断开电路以停止电流流动，解决了现有技术的这些和其他缺点。在一实施例中，为微秒级关闭(响应时间)提供控制和感测架构，同时避免错误触发。在一实施例中，故障检测(例如，高电流(或“过电流”)事件)基于一个或多个阈值，这些阈值是基于时间的并且可以调节。如这里所使用的，基于时间的电流阈值是具有时间限制和电流电平限制的阈值。当在满足或超过时间限制的持续时间内超过电流电平限制时，故障(例如，高电流事件)被认为发生。在一实施例中，可以使用数据驱动的故障检测来执行系统诊断。在一实施例中，可以使用定义的隔离边界来将电路的部分定义为高电压和低电压，并且可以在高电压和低电压部分内使用合适的部件。35.本文的一个或多个实施例提供了对传统熔断器的改进，因为电子可复位熔断器更快、可复位且精确；通过使用控制系统(例如，微控制器)以快速响应时间检测和关闭故障来避免错误触发；并且可以通过利用电流、电压和温度的感测来更智能地提供多功能性。这里将更详细地描述这些和其他优点。36.图1描绘了插电式混合动力电动车辆(phev)的示例示意图。车辆12可包括机械连接到混合动力变速器16的一个或多个电机14。电机14能够作为电动机和/或发电机运行。此外，混合动力变速器16可以机械地连接到发动机18。混合动力变速器16也可以机械地连接到驱动轴20，驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18开启或关闭或不存在时，电机14可以提供推进和减速能力。电机14也可以用作发电机，并且可以通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量损失的能量来提供燃料经济效益。37.牵引电池24(如电池组)储存并提供可由电机14或其他车辆12部件使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压dc输出。高电压dc输出也可以转换成低电压dc输出，用于诸如车辆停止/启动之类的应用。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元。牵引电池24可以通过一个或多个接触器电连接到一个或多个功率逆变器模块26。一个或多个接触器在断开时将牵引电池24与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接到其他部件。功率逆变器模块26也电连接到电机14，并提供在牵引电池24和电机14之间双向传输电能的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供dc电压，而电机14可以使用三相ac电压来运行。功率逆变器模块26可将dc电压转换成电机14使用的三相ac电压。在再生模式下，功率逆变器模块26可将来自作为发电机的电机14的三相ac电压转换成牵引电池24使用的dc电压。本文的描述可适用于纯电动车辆或其他混合动力车辆。对于纯电动车辆，混合动力变速器16可以是连接到电机14的齿轮箱，并且发动机18可以不存在。38.除了为推进提供能量，牵引电池24还可为其他车辆电气系统提供能量。典型的车辆电气系统可包括dc/dc转换器模块28，其将牵引电池24的高电压dc输出转换成与其他车辆负载兼容的低电压dc电源。其他高电压负载，例如压缩机和电加热器，可以直接连接到高电压，而不使用dc/dc转换器模块28。在典型的车辆中，低电压系统电连接到辅助电池30(例如，12v电池)。39.电池电气控制模块(becm)33可与牵引电池24通信。becm33可以用作牵引电池24的控制器，并且还可以包括管理每个电池单元的温度和充电状态的电子监控系统。牵引电池24可以具有温度传感器31，例如热敏电阻或其他温度计。温度传感器31可以与becm33通信，以提供关于牵引电池24的温度数据。温度传感器31也可以位于牵引电池24内的电池单元上或附近。还可以设想，可以使用一个以上的温度传感器31来监控电池单元的温度。40.车辆12可例如为电动车辆，如插电式混合动力电动车辆(phev)、全混合动力电动车辆(fhev)、轻度混合动力电动车辆(mhev)或电池电动车辆(bev)，其中牵引电池24可通过外部电源36充电。外部电源36可以是到电源插座的连接。外部电源36可以电连接到电动车辆供电设备(evse)38。evse38可提供电路和控制来调节和管理电源36和车辆12之间的电能传输。外部电源36可向evse38提供dc或ac电力。evse38可具有充电连接器40，用于插入车辆12的充电端口34。充电端口34可以是被配置为将电力从evse38传输到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可以电连接到充电器或车载功率转换模块32。功率转换模块32可调节从evse38供应的功率，以向牵引电池24提供合适的电压和电流电平。功率转换模块32可与evse38连接，以协调向车辆12的功率输送。evse连接器40可具有与充电端口34的相应凹槽相匹配的引脚。41.所讨论的各种部件可具有一个或多个相关控制器，以控制和监控部件的操作。控制器可以经由串行总线(例如，控制器局域网(can))或者经由分立的导体进行通信。42.诸如棱柱形电池的电池单元可以包括将存储的化学能转化为电能的电化学单元。棱柱形电池可包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质可以允许离子在放电期间在阳极和阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子可以允许电流流出单元以供车辆使用。当定位在具有多个电池单元的阵列中时，每个电池单元的端子可以与彼此相邻的相对端子(正极和负极)对准，并且母线可以有助于促进多个电池单元之间的串联连接。电池单元也可以平行布置，使得相似的端子(正极和正极或负极和负极)彼此相邻。例如，两个电池单元可以布置成正极端子彼此相邻，而接下来的两个单元可以布置成负极端子彼此相邻。在该示例中，母线可以接触所有四个单元的端子。可以使用液体热管理系统、空气热管理系统或本领域已知的其他方法来加热和/或冷却牵引电池24。43.图2描绘了示例电气系统100，其包括牵引电池24、功率逆变器模块26和电机14。在图2中，电机14被示为牵引电动机102。44.功率逆变器模块26可包括一组104半导体开关s1、s2、s3、s4、s5、s6(本文中也称为“逆变器开关”)，其协同将牵引电池24的直流(dc)功率转换为交流(ac)功率，用于在车辆运行期间(例如，电动运行模式)通过高频开关为牵引电动机102供电。每个半导体开关s1、s6可以被实现为压控开关设备，其形式为硅绝缘栅双极晶体管(igbt)、碳化硅(sic)金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、硅(si)超结mosfet、氮化镓(gan)场效应晶体管(fet)、sic结栅场效应晶体管(jfet)、其他宽带隙(wbg)或超宽带隙半导体功率开关设备(uwbg)、或者具有相应栅极的其他合适的开关，栅极信号被施加到该栅极以改变给定开关的开/关状态。三相牵引电动机102的每一相通常至少有一对半导体开关。每对开关(例如，开关s1和s2(相a)，开关s3和s4(相b)，以及开关s5和s6(相c))可以被称为功率逆变器模块26的相脚。例如，在示例实施方式中，功率逆变器模块26可以包括至少三(3)个相脚。功率逆变器模块26的每个相脚连接到牵引电动机102的相应电机相端子。如图2所示，dc链路电容器c可以连接在正负连接器106、108两端。45.电气系统100还包括电子可复位熔断器设备110。如所示，电子可复位熔断器设备110可以连接在牵引电池24和功率逆变器模块26之间。附图标记l和r分别表示电感和电阻电路元件，它们可以电连接电子可复位熔断器设备110和功率逆变器模块26。在示例实施方式中，电连接可以包括任何合适的电连接，例如电连接器(例如，电缆)。46.电子可复位熔断器设备110可用于控制和保护电力电子设备(如电机14)以及电源(如牵引电池24)。电子可复位熔断器设备110可以基于当前和/或历史电流电平使电流停止在电路中流动。这提供了没有错误触发的快速故障检测。此外，这种数据驱动的方法提供了对故障状况的诊断。例如，可以基于电子可复位熔断器设备110的波形进行预测，然后可以使用该波形来设置当前车辆12和/或其他车辆的阈值。47.电子可复位熔断器设备110可包括开关112，如压控开关设备。以上参考功率逆变器模块26描述了压控开关设备的示例。例如，开关112可以是igbt、mosfet、超结mosfet、fet、jfet、由硅、sic、gan或其他wbg或uwbg材料制成的半导体功率开关设备，或者具有相应栅极的其他合适的开关，栅极信号被施加到该栅极以改变给定开关的开/关状态。开关112包括第一端子114、第二端子116和栅极端118。第一端子114和第二端子116可以布置成使得开关112沿着正极连接器106串联，以控制牵引电池24和功率逆变器模块26之间的电流。48.电子可复位熔断器设备110还可包括传感器120。根据本文描述的一个或多个实施例，传感器120可以是电流传感器、温度传感器、电压传感器或任何其他合适的传感器(包括其组合)以感测电气系统100的状况。在传感器120是电流传感器的示例中，传感器120可以沿着正极连接器106连接，并且测量流过正极连接器106的电流量(例如，流过电路的电流的电流电平)。在该示例中，传感器120可以是或包括能够直接测量电流并产生指示测量的过电流的信号的任何合适的传感器。传感器120可以被配置成基于瞬时电流阈值，例如高于最大工作电流的预定值，产生过电流信号。例如，传感器120可以测量电流电平，以通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较来检测电路中的瞬时高电流事件。在传感器120是温度传感器的示例中，电子可复位熔断器设备110可以基于高温条件触发关闭(即，断开电路以防止电流流过电路)，这可以使用温度阈值来确定。在传感器120是电压传感器的另一示例中，电子可复位熔断器设备110可以基于高电压条件触发关闭(即，断开电路以防止电流流过电路)，这可以使用电压阈值来确定。49.可通过检测电路(例如，电气系统100)中的高电流事件，将流过电路的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较，然后控制连接到开关112的控制器栅极驱动器元件128，来控制电子可复位熔断器设备110的操作，如图2所示。根据本文描述的一个或多个实施例，控制器栅极驱动器元件128包括栅极驱动器和控制器(例如，微控制器)，以向栅极驱动器提供控制信号，从而将信号施加到开关112。作为示例，参考图3a，控制器栅极驱动器元件328包括隔离变压器326、iso-spi驱动器329、微控制器320、栅极驱动器328和隔离电源332，尽管控制器栅极驱动器元件的其他配置也是可能的。如本文所述，基于时间的电流阈值是具有时间限制和电流电平限制的阈值。当在满足或超过时间限制的持续时间内超过电流电平限制时，故障(例如，高电流事件)被认为发生。在操作期间，电子可复位熔断器设备110可以允许电流流过电气系统100。然而，在基于基于时间的电流阈值检测到高电流事件的情况下(例如，流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制)，电子可复位熔断器设备110可以防止电流流动，直到接收到复位信号142。50.控制器栅极驱动器元件128可接收如所示的输入。输入可以是开关112两端的电压(经由第一端子114和第二端子116)、电流传感器120的输出和复位信号142。控制器栅极驱动器元件128可以经由第一端子114和第二端子116测量开关112上的电压降，该电压降可以对应于短路故障电流。控制器栅极驱动器元件128还可以接收复位信号142，该复位信号142可以使得控制器栅极驱动器元件128输出将开关112从断开状态转换到闭合状态的控制信号。51.控制器栅极驱动器元件128可基于接收到的输入产生控制开关112运行的控制信号。例如，控制器栅极驱动器元件128可以是mosfet驱动器，其将接收的输入信号转换成控制开关112的操作的相应电压信号。开关112可以在断开状态(例如，关断状态)和闭合状态(例如，接通状态)之间转换。在断开状态下，开关112阻止电流流过电路，而在闭合状态时，开关112允许电流流过电路。控制器栅极驱动器元件128可以经由输出134向开关112的栅极端子118提供控制信号。52.在一些示例中，例如图3a和3b所示的示例，微控制器可用于控制栅极驱动器328。特别地，图3a和3b描绘了由微控制器320控制的电子可复位熔断器设备110的示意图。如所示，高功率电流310流过电路的传感器120和电子可复位熔断器设备110(也参见图2)。53.隔离边界334将电路的低电压部分336与电路的高电压部分338分开。该电路可以包括位于低电压部分336内的高电压部件和位于高电压部分338内的高电压部件，或者反过来意味着低电压部件在高电压侧。在低电压部分336接收偏置功率322和控制信号324。54.通过比较图3a和3b可以看出，隔离边界334可位于电路内的不同点，以隔离低电压部分336和高电压部分338。在每种情况下，传感器120和电子可复位熔断器设备110位于高电压部分338内。然而，根据隔离边界334的位置，其他部件可以是低电压或高电压部件。例如，在图3a中，如所示，隔离变压器326、iso-spi(串行外围接口)驱动器329和微控制器320布置在低电压部分336内。隔离电源332和栅极驱动器328位于隔离边界334上，因此与高电压部分338中的部件和低电压部分336中的部件相互作用。55.在图3b的示例中，隔离边界334偏移，使得更多部件布置在高电压部分338内。具体而言，微控制器320、栅极驱动器328和iso-spi驱动器329与传感器120和电子可复位熔断器设备110一起布置在所示的电路的高电压部分338中。隔离变压器326和隔离电源332位于隔离边界334上，因此与高电压部分338中的部件和低电压部分336中的部件相互作用。56.在图3a的示例中，微控制器320位于低电压部分336内。然而，与图3b的示例相比，这种布置使用相对更复杂和/或更昂贵的栅极驱动器328。更具体地，图3b的示例将微控制器320定位在高电压部分338内，从而可以实现相对不太复杂和/或昂贵的栅极驱动器328。57.图4描绘了根据本文所述一个或多个实施例的图3a和3b的微控制器320的示意图。尽管标记为微控制器，但是微控制器320可以是用于执行程序指令的任何合适类型的处理设备。微控制器320可以包括例如用于执行存储在存储器中的程序指令的处理器。微控制器320的示例可以包括片上系统、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)等。根据本文描述的一个或多个实施例，微控制器320可以包括例如用于执行存储在存储器中的程序指令的处理器。58.微控制器320保持系统完整性和功能性。微控制器320还基于来自传感器120的反馈和其他信息(例如，历史数据)为栅极驱动器328生成栅极响应。59.在框402处，微控制器320与主控制器(未显示)对接，例如经由图3a和3b的控制信号324。这可以包括在微控制器320和主控制器之间发送和/或接收数据/信息。例如，如果微控制器320检测到高电流事件，微控制器320可以警告主控制器。作为另一个示例，主控制器可以将阈值设置传送给微控制器320，以调节一个或多个阈值，例如基于时间的电流阈值、瞬时电流阈值等，如本文所述。60.在框404处，微控制器320被初始化。这可以包括微控制器320的引导过程(bootprocess)。61.在框406处，微控制器320执行通信检查。例如，微控制器320可以建立和/或测试其自身和各种设备之间的通信，例如低电压电源(例如，隔离电源332)、高电压电源(例如，牵引电池24)、栅极驱动器(例如，栅极驱动器328)、传感器(例如，传感器120)等。62.在框408处，微控制器320执行的任务可包括读取命令、读取传感器反馈/数据、生成栅极控制输出等。进一步参照图5描述包括框408的微处理器的特征和功能。63.具体而言，图5描绘了根据本文所述的一个或多个实施例监控电路的方法500的流程图。方法500可以由任何合适的系统或设备来执行，例如图3a、3b和图4的微控制器320，或者任何其他合适的处理系统和/或处理设备(例如，处理器)。现在参考图2-4的元素来描述方法500，但是不限于此。64.在框502中，微控制器320监控车辆(例如，车辆12)的电路(例如，电气系统100)。如本文所述，电路包括电池源(例如，牵引电池24)和负载(例如，电机14)，使得电池源向负载供应电力。特别地，微控制器320监控电路以检测电路中的高电流事件。例如，在框504处，微控制器320通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件。微控制器320可以从传感器(例如，传感器120)接收电流电平。65.如本文所述，基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。微控制器320响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制来检测高电流事件。在一些示例中，可以实现多个基于时间的电流阈值，例如，基于时间的第一电流阈值和基于时间的第二电流阈值。多个基于时间的电流阈值可以是电流电平限制和时间限制的不同组合。例如，基于时间的第一电流阈值可以为0.5秒的时间限制设定200安培的电流电平限制，而基于时间的第二电流阈值可以为0.1秒的时间限制设定300安培的电流电平限制。在多个基于时间的电流阈值的情况下，微控制器320可以响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过第一时间限制的第一持续时间内超过第一电流电平限制，或者确定流过电路的电流的电流电平在超过第二时间限制的第二持续时间内超过第二电流电平限制，来检测高电流事件。66.根据本文所述的一个或多个实施例，可调节基于时间的电流阈值。调节阈值考虑了负载的基于寿命的因素。例如，随着负载老化，由于高电流事件，某个负载可能更容易发生故障。在这种情况下，可以调节基于时间的电流阈值(例如，可以缩短时间限制和/或降低电流电平限制)。在一些示例中，基于时间的电流阈值可以至少部分地基于车辆的操作状况(例如，环境温度、海拔/高度等)来调节。在又一个示例中，基于时间的电流阈值可以基于从其他车辆收集的数据来调节。例如，如果变得明显(基于来自其他车辆的数据),特定类型的电负载在基于时间的电流阈值而不是最初设定的阈值下易发生故障，则可以调节基于时间的电流阈值。67.微控制器320也可检测瞬时高电流事件。例如，微控制器320通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较来检测电路中的瞬时高电流事件。瞬时电流阈值包括电流电平限制，但没有基于时间的分量或限制。因此，如果电流电平在任何时间量内超过瞬时电流阈值，瞬时高电流事件被认为已经发生。68.响应于在框504处检测到的高电流事件，微控制器320在框506处控制栅极驱动器(例如，栅极驱动器328)，以使电子可复位熔断器(例如，电子可复位熔断器设备110)的开关(例如，开关112)断开电路，以停止电流流向电动机。特别地，微控制器320可以使电子可复位熔断器设备110的栅极驱动器328断开开关112，以停止电流流向电动机。69.还可包括额外的过程，应理解，图5中所示的过程代表一种说明，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可添加其他过程或删除、修改或重新安排现有过程。70.出于说明目的，对本公开的各种示例进行了描述，但并非旨在穷尽或限制所公开的实施例。在不脱离所述技术的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释本技术的原理、实际应用或对市场上发现的技术的技术改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解本文公开的技术。71.虽然已参照示例性实施例对上述公开内容进行了描述，但本领域技术人员应理解，在不脱离其范围的情况下，可对其进行各种变更，并可对其元件进行等效替换。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本技术不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本技术范围内的所有实施例。当前第1页12当前第1页12
背景技术：
：：2.电气化车辆动力总成可包括具有独立高电压和低电压总线的电气系统。虽然“高电压”和“低电压”是相对术语，但是“低电压”可以包括12到15伏(即辅助电压)的最大电压电平，术语“高电压”描述远高于辅助电压电平的电压电平。例如，电气化车辆推进系统可以具有范围在60和800伏之间的最大总线电压，某些新兴电池组具有范围在500和800伏之间的电压容量。3.战略定位的高电流熔断器和高电压开关有助于确保高电压总线内发生故障时的电压隔离，在常规关闭程序期间开关也断开。熔断器是电路元件，可以默认为开路状态，以响应阈值电池组电流。技术实现要素：4.在一个示例性实施例中，计算机实施的方法包括使用微控制器监控车辆的电路，该电路具有电池源和负载。电池源向负载提供电力。该方法还包括使用微控制器通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件。该方法还包括，响应于检测到高电流事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器的开关断开电路，从而停止电流流过电路。5.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。6.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括，响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制，来检测高电流事件。7.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括使用微控制器，通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较，来检测电路中的瞬时高电流事件。8.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括基于时间的电流阈值为基于时间的第一电流阈值，该方法还包括使用微控制器，通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的第二电流阈值进行比较，来检测电路中的高电流事件。9.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：基于时间的第一电流阈值包括第一时间限制和第一电流电平限制，基于时间的第二电流阈值包括第二时间限制和第二电流电平限制，第一电流电平小于第二电流电平限制，第一时间限制大于第二时间限制。10.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述方法的进一步实施例可包括响应于以下之一检测高电流事件:确定流过所述电路的电流的电流电平在超过所述第一时间限制的第一持续时间内超过所述第一电流电平限制；或者确定流过电路的电流的电流电平在超过第二时间限制的第二持续时间内超过第二电流电平限制。11.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括电子可复位熔断器为金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。12.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，微控制器和栅极驱动器可操作地连接到电路的高电压部分中。13.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，且微控制器可操作地连接至电路的低电压部分中。14.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括随时间调节基于时间的电流阈值。15.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括至少部分基于车辆的运行条件调节基于时间的电流阈值。16.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括使用微控制器，通过将可编程的基于温度的阈值与温度传感器感测的温度进行比较，来检测高温事件。该方法还可以包括，响应于检测到高温事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器的开关断开电路，从而停止电流流过电路。17.在另一个示例性实施例中，电路包括可使用电力运行的电动机。该电路还包括电池源，以向电动机提供电力。该电路还包括可电子复位的熔断器，以选择性地使电力从电池源通过电路流到电动机。该电路还包括操作电子可复位熔断器的栅极驱动器。该电路还包括微控制器。微控制器通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件，并且响应于检测到高电流事件，控制栅极驱动器以使电子可复位熔断器断开电路，从而停止电流流向电动机。18.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括，基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。19.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制，来检测高电流事件。20.除了本文所述的一个或多个特征，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括电子可复位熔断器为金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。21.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的其他实施例可包括:电路包括高电压部分和低电压部分，微控制器和栅极驱动器可操作地连接到电路的高电压部分中。22.除了本文所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，该方法的进一步实施例可包括：电路包括高电压部分和低电压部分，以及微控制器可操作地连接至电路的低电压部分中。23.结合附图，根据以下详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点显而易见。附图说明24.其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细说明中，详细说明参考了附图，在附图中:25.图1描绘了根据本文描述的一个或多个实施例的插电式混合动力电动车辆(phev)的示例示意图；26.图2描绘了根据本文所述一个或多个实施例的示例电气系统，其包括图1的牵引电池、功率逆变器模块和电机；27.图3a和3b描绘了根据本文所述一个或多个实施例的电路的隔离边界配置的示例；28.图4描绘了根据本文所述一个或多个实施例的图3a和3b的微控制器的示意图；和29.图5描绘了根据本文所述的一个或多个实施例的用于监控电路的方法的流程图。具体实施方式30.以下说明本质上仅是示例性的，无意限制本公开及其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或成组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。31.熔断器是可从闭合状态转变为断开状态(例如，开路)的电路元件，以在电流超过特定阈值时防止电流流动。可复位熔断器可以基于电气系统中的电流在闭合状态和断开状态之间转换。例如，可复位熔断器可以转换到断开状态，以减轻电气系统中的过电流故障。32.本文所述的技术解决方案提供了一种选择性可控(智能)电子可复位熔断器，用于检测高电流事件(过电流)，以防止高电流诸如对电源或负载等造成损坏。根据本文描述的一个或多个实施例，提供了一种控制架构，其实现隔离边界、微控制器和传感器，以向电子可复位熔断器提供智能，从而提供多种功能和基于应用的优化。如这里所使用的，电子可复位熔断器可以包括基于半导体的熔断器等。这种控制架构提供了快速的响应时间、是可复位的、低维护并且独立于运行条件。33.传统的过电流检测方法是不够的。例如，传统熔断器使用电阻加热来熔化载流元件，以保护下游系统免受过电流损坏。这种传统方法很慢，典型的响应时间为5-100毫秒，不支持多个或可调的过电流阈值，并且容易受到错误触发事件的影响。这些传统的方法也需要维护(例如，在发生过电流事件后更换)。34.本文所述的一个或多个实施例通过使用微控制器监控电路，基于基于时间的电流阈值检测电路中的高电流事件，并控制栅极驱动器使电子可复位熔断器断开电路以停止电流流动，解决了现有技术的这些和其他缺点。在一实施例中，为微秒级关闭(响应时间)提供控制和感测架构，同时避免错误触发。在一实施例中，故障检测(例如，高电流(或“过电流”)事件)基于一个或多个阈值，这些阈值是基于时间的并且可以调节。如这里所使用的，基于时间的电流阈值是具有时间限制和电流电平限制的阈值。当在满足或超过时间限制的持续时间内超过电流电平限制时，故障(例如，高电流事件)被认为发生。在一实施例中，可以使用数据驱动的故障检测来执行系统诊断。在一实施例中，可以使用定义的隔离边界来将电路的部分定义为高电压和低电压，并且可以在高电压和低电压部分内使用合适的部件。35.本文的一个或多个实施例提供了对传统熔断器的改进，因为电子可复位熔断器更快、可复位且精确；通过使用控制系统(例如，微控制器)以快速响应时间检测和关闭故障来避免错误触发；并且可以通过利用电流、电压和温度的感测来更智能地提供多功能性。这里将更详细地描述这些和其他优点。36.图1描绘了插电式混合动力电动车辆(phev)的示例示意图。车辆12可包括机械连接到混合动力变速器16的一个或多个电机14。电机14能够作为电动机和/或发电机运行。此外，混合动力变速器16可以机械地连接到发动机18。混合动力变速器16也可以机械地连接到驱动轴20，驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18开启或关闭或不存在时，电机14可以提供推进和减速能力。电机14也可以用作发电机，并且可以通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量损失的能量来提供燃料经济效益。37.牵引电池24(如电池组)储存并提供可由电机14或其他车辆12部件使用的能量。牵引电池24通常从牵引电池24内的一个或多个电池单元阵列(有时称为电池单元堆)提供高电压dc输出。高电压dc输出也可以转换成低电压dc输出，用于诸如车辆停止/启动之类的应用。电池单元阵列可以包括一个或多个电池单元。牵引电池24可以通过一个或多个接触器电连接到一个或多个功率逆变器模块26。一个或多个接触器在断开时将牵引电池24与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接到其他部件。功率逆变器模块26也电连接到电机14，并提供在牵引电池24和电机14之间双向传输电能的能力。例如，典型的牵引电池24可以提供dc电压，而电机14可以使用三相ac电压来运行。功率逆变器模块26可将dc电压转换成电机14使用的三相ac电压。在再生模式下，功率逆变器模块26可将来自作为发电机的电机14的三相ac电压转换成牵引电池24使用的dc电压。本文的描述可适用于纯电动车辆或其他混合动力车辆。对于纯电动车辆，混合动力变速器16可以是连接到电机14的齿轮箱，并且发动机18可以不存在。38.除了为推进提供能量，牵引电池24还可为其他车辆电气系统提供能量。典型的车辆电气系统可包括dc/dc转换器模块28，其将牵引电池24的高电压dc输出转换成与其他车辆负载兼容的低电压dc电源。其他高电压负载，例如压缩机和电加热器，可以直接连接到高电压，而不使用dc/dc转换器模块28。在典型的车辆中，低电压系统电连接到辅助电池30(例如，12v电池)。39.电池电气控制模块(becm)33可与牵引电池24通信。becm33可以用作牵引电池24的控制器，并且还可以包括管理每个电池单元的温度和充电状态的电子监控系统。牵引电池24可以具有温度传感器31，例如热敏电阻或其他温度计。温度传感器31可以与becm33通信，以提供关于牵引电池24的温度数据。温度传感器31也可以位于牵引电池24内的电池单元上或附近。还可以设想，可以使用一个以上的温度传感器31来监控电池单元的温度。40.车辆12可例如为电动车辆，如插电式混合动力电动车辆(phev)、全混合动力电动车辆(fhev)、轻度混合动力电动车辆(mhev)或电池电动车辆(bev)，其中牵引电池24可通过外部电源36充电。外部电源36可以是到电源插座的连接。外部电源36可以电连接到电动车辆供电设备(evse)38。evse38可提供电路和控制来调节和管理电源36和车辆12之间的电能传输。外部电源36可向evse38提供dc或ac电力。evse38可具有充电连接器40，用于插入车辆12的充电端口34。充电端口34可以是被配置为将电力从evse38传输到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可以电连接到充电器或车载功率转换模块32。功率转换模块32可调节从evse38供应的功率，以向牵引电池24提供合适的电压和电流电平。功率转换模块32可与evse38连接，以协调向车辆12的功率输送。evse连接器40可具有与充电端口34的相应凹槽相匹配的引脚。41.所讨论的各种部件可具有一个或多个相关控制器，以控制和监控部件的操作。控制器可以经由串行总线(例如，控制器局域网(can))或者经由分立的导体进行通信。42.诸如棱柱形电池的电池单元可以包括将存储的化学能转化为电能的电化学单元。棱柱形电池可包括壳体、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质可以允许离子在放电期间在阳极和阴极之间移动，然后在再充电期间返回。端子可以允许电流流出单元以供车辆使用。当定位在具有多个电池单元的阵列中时，每个电池单元的端子可以与彼此相邻的相对端子(正极和负极)对准，并且母线可以有助于促进多个电池单元之间的串联连接。电池单元也可以平行布置，使得相似的端子(正极和正极或负极和负极)彼此相邻。例如，两个电池单元可以布置成正极端子彼此相邻，而接下来的两个单元可以布置成负极端子彼此相邻。在该示例中，母线可以接触所有四个单元的端子。可以使用液体热管理系统、空气热管理系统或本领域已知的其他方法来加热和/或冷却牵引电池24。43.图2描绘了示例电气系统100，其包括牵引电池24、功率逆变器模块26和电机14。在图2中，电机14被示为牵引电动机102。44.功率逆变器模块26可包括一组104半导体开关s1、s2、s3、s4、s5、s6(本文中也称为“逆变器开关”)，其协同将牵引电池24的直流(dc)功率转换为交流(ac)功率，用于在车辆运行期间(例如，电动运行模式)通过高频开关为牵引电动机102供电。每个半导体开关s1、s6可以被实现为压控开关设备，其形式为硅绝缘栅双极晶体管(igbt)、碳化硅(sic)金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、硅(si)超结mosfet、氮化镓(gan)场效应晶体管(fet)、sic结栅场效应晶体管(jfet)、其他宽带隙(wbg)或超宽带隙半导体功率开关设备(uwbg)、或者具有相应栅极的其他合适的开关，栅极信号被施加到该栅极以改变给定开关的开/关状态。三相牵引电动机102的每一相通常至少有一对半导体开关。每对开关(例如，开关s1和s2(相a)，开关s3和s4(相b)，以及开关s5和s6(相c))可以被称为功率逆变器模块26的相脚。例如，在示例实施方式中，功率逆变器模块26可以包括至少三(3)个相脚。功率逆变器模块26的每个相脚连接到牵引电动机102的相应电机相端子。如图2所示，dc链路电容器c可以连接在正负连接器106、108两端。45.电气系统100还包括电子可复位熔断器设备110。如所示，电子可复位熔断器设备110可以连接在牵引电池24和功率逆变器模块26之间。附图标记l和r分别表示电感和电阻电路元件，它们可以电连接电子可复位熔断器设备110和功率逆变器模块26。在示例实施方式中，电连接可以包括任何合适的电连接，例如电连接器(例如，电缆)。46.电子可复位熔断器设备110可用于控制和保护电力电子设备(如电机14)以及电源(如牵引电池24)。电子可复位熔断器设备110可以基于当前和/或历史电流电平使电流停止在电路中流动。这提供了没有错误触发的快速故障检测。此外，这种数据驱动的方法提供了对故障状况的诊断。例如，可以基于电子可复位熔断器设备110的波形进行预测，然后可以使用该波形来设置当前车辆12和/或其他车辆的阈值。47.电子可复位熔断器设备110可包括开关112，如压控开关设备。以上参考功率逆变器模块26描述了压控开关设备的示例。例如，开关112可以是igbt、mosfet、超结mosfet、fet、jfet、由硅、sic、gan或其他wbg或uwbg材料制成的半导体功率开关设备，或者具有相应栅极的其他合适的开关，栅极信号被施加到该栅极以改变给定开关的开/关状态。开关112包括第一端子114、第二端子116和栅极端118。第一端子114和第二端子116可以布置成使得开关112沿着正极连接器106串联，以控制牵引电池24和功率逆变器模块26之间的电流。48.电子可复位熔断器设备110还可包括传感器120。根据本文描述的一个或多个实施例，传感器120可以是电流传感器、温度传感器、电压传感器或任何其他合适的传感器(包括其组合)以感测电气系统100的状况。在传感器120是电流传感器的示例中，传感器120可以沿着正极连接器106连接，并且测量流过正极连接器106的电流量(例如，流过电路的电流的电流电平)。在该示例中，传感器120可以是或包括能够直接测量电流并产生指示测量的过电流的信号的任何合适的传感器。传感器120可以被配置成基于瞬时电流阈值，例如高于最大工作电流的预定值，产生过电流信号。例如，传感器120可以测量电流电平，以通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较来检测电路中的瞬时高电流事件。在传感器120是温度传感器的示例中，电子可复位熔断器设备110可以基于高温条件触发关闭(即，断开电路以防止电流流过电路)，这可以使用温度阈值来确定。在传感器120是电压传感器的另一示例中，电子可复位熔断器设备110可以基于高电压条件触发关闭(即，断开电路以防止电流流过电路)，这可以使用电压阈值来确定。49.可通过检测电路(例如，电气系统100)中的高电流事件，将流过电路的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较，然后控制连接到开关112的控制器栅极驱动器元件128，来控制电子可复位熔断器设备110的操作，如图2所示。根据本文描述的一个或多个实施例，控制器栅极驱动器元件128包括栅极驱动器和控制器(例如，微控制器)，以向栅极驱动器提供控制信号，从而将信号施加到开关112。作为示例，参考图3a，控制器栅极驱动器元件328包括隔离变压器326、iso-spi驱动器329、微控制器320、栅极驱动器328和隔离电源332，尽管控制器栅极驱动器元件的其他配置也是可能的。如本文所述，基于时间的电流阈值是具有时间限制和电流电平限制的阈值。当在满足或超过时间限制的持续时间内超过电流电平限制时，故障(例如，高电流事件)被认为发生。在操作期间，电子可复位熔断器设备110可以允许电流流过电气系统100。然而，在基于基于时间的电流阈值检测到高电流事件的情况下(例如，流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制)，电子可复位熔断器设备110可以防止电流流动，直到接收到复位信号142。50.控制器栅极驱动器元件128可接收如所示的输入。输入可以是开关112两端的电压(经由第一端子114和第二端子116)、电流传感器120的输出和复位信号142。控制器栅极驱动器元件128可以经由第一端子114和第二端子116测量开关112上的电压降，该电压降可以对应于短路故障电流。控制器栅极驱动器元件128还可以接收复位信号142，该复位信号142可以使得控制器栅极驱动器元件128输出将开关112从断开状态转换到闭合状态的控制信号。51.控制器栅极驱动器元件128可基于接收到的输入产生控制开关112运行的控制信号。例如，控制器栅极驱动器元件128可以是mosfet驱动器，其将接收的输入信号转换成控制开关112的操作的相应电压信号。开关112可以在断开状态(例如，关断状态)和闭合状态(例如，接通状态)之间转换。在断开状态下，开关112阻止电流流过电路，而在闭合状态时，开关112允许电流流过电路。控制器栅极驱动器元件128可以经由输出134向开关112的栅极端子118提供控制信号。52.在一些示例中，例如图3a和3b所示的示例，微控制器可用于控制栅极驱动器328。特别地，图3a和3b描绘了由微控制器320控制的电子可复位熔断器设备110的示意图。如所示，高功率电流310流过电路的传感器120和电子可复位熔断器设备110(也参见图2)。53.隔离边界334将电路的低电压部分336与电路的高电压部分338分开。该电路可以包括位于低电压部分336内的高电压部件和位于高电压部分338内的高电压部件，或者反过来意味着低电压部件在高电压侧。在低电压部分336接收偏置功率322和控制信号324。54.通过比较图3a和3b可以看出，隔离边界334可位于电路内的不同点，以隔离低电压部分336和高电压部分338。在每种情况下，传感器120和电子可复位熔断器设备110位于高电压部分338内。然而，根据隔离边界334的位置，其他部件可以是低电压或高电压部件。例如，在图3a中，如所示，隔离变压器326、iso-spi(串行外围接口)驱动器329和微控制器320布置在低电压部分336内。隔离电源332和栅极驱动器328位于隔离边界334上，因此与高电压部分338中的部件和低电压部分336中的部件相互作用。55.在图3b的示例中，隔离边界334偏移，使得更多部件布置在高电压部分338内。具体而言，微控制器320、栅极驱动器328和iso-spi驱动器329与传感器120和电子可复位熔断器设备110一起布置在所示的电路的高电压部分338中。隔离变压器326和隔离电源332位于隔离边界334上，因此与高电压部分338中的部件和低电压部分336中的部件相互作用。56.在图3a的示例中，微控制器320位于低电压部分336内。然而，与图3b的示例相比，这种布置使用相对更复杂和/或更昂贵的栅极驱动器328。更具体地，图3b的示例将微控制器320定位在高电压部分338内，从而可以实现相对不太复杂和/或昂贵的栅极驱动器328。57.图4描绘了根据本文所述一个或多个实施例的图3a和3b的微控制器320的示意图。尽管标记为微控制器，但是微控制器320可以是用于执行程序指令的任何合适类型的处理设备。微控制器320可以包括例如用于执行存储在存储器中的程序指令的处理器。微控制器320的示例可以包括片上系统、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)等。根据本文描述的一个或多个实施例，微控制器320可以包括例如用于执行存储在存储器中的程序指令的处理器。58.微控制器320保持系统完整性和功能性。微控制器320还基于来自传感器120的反馈和其他信息(例如，历史数据)为栅极驱动器328生成栅极响应。59.在框402处，微控制器320与主控制器(未显示)对接，例如经由图3a和3b的控制信号324。这可以包括在微控制器320和主控制器之间发送和/或接收数据/信息。例如，如果微控制器320检测到高电流事件，微控制器320可以警告主控制器。作为另一个示例，主控制器可以将阈值设置传送给微控制器320，以调节一个或多个阈值，例如基于时间的电流阈值、瞬时电流阈值等，如本文所述。60.在框404处，微控制器320被初始化。这可以包括微控制器320的引导过程(bootprocess)。61.在框406处，微控制器320执行通信检查。例如，微控制器320可以建立和/或测试其自身和各种设备之间的通信，例如低电压电源(例如，隔离电源332)、高电压电源(例如，牵引电池24)、栅极驱动器(例如，栅极驱动器328)、传感器(例如，传感器120)等。62.在框408处，微控制器320执行的任务可包括读取命令、读取传感器反馈/数据、生成栅极控制输出等。进一步参照图5描述包括框408的微处理器的特征和功能。63.具体而言，图5描绘了根据本文所述的一个或多个实施例监控电路的方法500的流程图。方法500可以由任何合适的系统或设备来执行，例如图3a、3b和图4的微控制器320，或者任何其他合适的处理系统和/或处理设备(例如，处理器)。现在参考图2-4的元素来描述方法500，但是不限于此。64.在框502中，微控制器320监控车辆(例如，车辆12)的电路(例如，电气系统100)。如本文所述，电路包括电池源(例如，牵引电池24)和负载(例如，电机14)，使得电池源向负载供应电力。特别地，微控制器320监控电路以检测电路中的高电流事件。例如，在框504处，微控制器320通过将流过电路的电流的电流电平与基于时间的电流阈值进行比较来检测电路中的高电流事件。微控制器320可以从传感器(例如，传感器120)接收电流电平。65.如本文所述，基于时间的电流阈值包括时间限制和电流电平限制。微控制器320响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过时间限制的持续时间内满足或超过电流电平限制来检测高电流事件。在一些示例中，可以实现多个基于时间的电流阈值，例如，基于时间的第一电流阈值和基于时间的第二电流阈值。多个基于时间的电流阈值可以是电流电平限制和时间限制的不同组合。例如，基于时间的第一电流阈值可以为0.5秒的时间限制设定200安培的电流电平限制，而基于时间的第二电流阈值可以为0.1秒的时间限制设定300安培的电流电平限制。在多个基于时间的电流阈值的情况下，微控制器320可以响应于确定流过电路的电流的电流电平在超过第一时间限制的第一持续时间内超过第一电流电平限制，或者确定流过电路的电流的电流电平在超过第二时间限制的第二持续时间内超过第二电流电平限制，来检测高电流事件。66.根据本文所述的一个或多个实施例，可调节基于时间的电流阈值。调节阈值考虑了负载的基于寿命的因素。例如，随着负载老化，由于高电流事件，某个负载可能更容易发生故障。在这种情况下，可以调节基于时间的电流阈值(例如，可以缩短时间限制和/或降低电流电平限制)。在一些示例中，基于时间的电流阈值可以至少部分地基于车辆的操作状况(例如，环境温度、海拔/高度等)来调节。在又一个示例中，基于时间的电流阈值可以基于从其他车辆收集的数据来调节。例如，如果变得明显(基于来自其他车辆的数据),特定类型的电负载在基于时间的电流阈值而不是最初设定的阈值下易发生故障，则可以调节基于时间的电流阈值。67.微控制器320也可检测瞬时高电流事件。例如，微控制器320通过将流过电路的电流的电流电平与瞬时电流阈值进行比较来检测电路中的瞬时高电流事件。瞬时电流阈值包括电流电平限制，但没有基于时间的分量或限制。因此，如果电流电平在任何时间量内超过瞬时电流阈值，瞬时高电流事件被认为已经发生。68.响应于在框504处检测到的高电流事件，微控制器320在框506处控制栅极驱动器(例如，栅极驱动器328)，以使电子可复位熔断器(例如，电子可复位熔断器设备110)的开关(例如，开关112)断开电路，以停止电流流向电动机。特别地，微控制器320可以使电子可复位熔断器设备110的栅极驱动器328断开开关112，以停止电流流向电动机。69.还可包括额外的过程，应理解，图5中所示的过程代表一种说明，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可添加其他过程或删除、修改或重新安排现有过程。70.出于说明目的，对本公开的各种示例进行了描述，但并非旨在穷尽或限制所公开的实施例。在不脱离所述技术的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释本技术的原理、实际应用或对市场上发现的技术的技术改进，或者使本领域的其他普通技术人员能够理解本文公开的技术。71.虽然已参照示例性实施例对上述公开内容进行了描述，但本领域技术人员应理解，在不脱离其范围的情况下，可对其进行各种变更，并可对其元件进行等效替换。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本技术不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本技术范围内的所有实施例。当前第1页12当前第1页12
再多了解一些
本文用于创业者技术爱好者查询，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
